Los mosquitos inspiran microboquillas para la impresión 3D de alta resolución
La mayoría de la gente considera a los mosquitos como plagas, no como herramientas para la microfabricación de última generación. Sin embargo, investigadores de la Universidad McGill han demostrado que la probóscide (trompa) de una hembra de mosquito muerta puede servir como microboquilla biodegradable para la impresión 3D de alta resolución. Con un diámetro interior de unos 20 micrómetros, produce características más finas que muchas puntas metálicas comerciales y a un coste mucho menor.
Las boquillas de alta precisión son caras y, a menudo, de un solo uso, lo que hace que la impresión ultrafina sea costosa y derrochadora. El equipo de McGill investigó si las estructuras microfluídicas naturales podían resolver este problema y descubrió que la probóscide del mosquito ya tiene la geometría ideal. Es naturalmente recta, de forma uniforme y con un ancho de entre 20 y 25 micrómetros, lo que la hace muy adecuada para la extrusión a microescala.
Concepto y configuración de la necroimpresión 3D (Créditos de la foto: Scientific Advances)
Convertir un mosquito en una microboquilla
A pesar de su aspecto delicado, la probóscide es estructuralmente resistente. Las pruebas demostraron que puede soportar presiones internas de alrededor de 60 kilopascales, lo que es suficiente para empujar tintas biológicas espesas a través de ella sin romperse. Los investigadores construyeron un dispositivo de escritura directa con tinta y conectaron la probóscide a una punta metálica estándar de 30G, lo que le permitió conectarse a un extrusor basado en una jeringa y moverse con precisión sobre la plataforma de impresión.
Para garantizar una impresión fiable, el equipo analizó cómo fluyen las diferentes tintas a través del canal natural e identificó las condiciones de funcionamiento que evitan obstrucciones o roturas. Dentro de estos parámetros, la «bioboquilla» funcionó sorprendentemente bien. Utilizando bio-tintas comerciales como Cellink Start y Pluronic F 127, el equipo imprimió estructuras alveolares y andamios tridimensionales que contenían células cancerosas B16. Los filamentos medían entre 18 y 28 micrómetros, y la viabilidad celular se mantuvo en torno al 86 % después de la impresión.
Microestructuras impresas de necroimpresión 3D. (Créditos de la foto: Scientific Advances).
Una alternativa sostenible para la impresión a microescala
El coste y la sostenibilidad son ventajas importantes. Los mosquitos pueden criarse de forma económica en entornos controlados y el equipo estima que cada «bioboquilla» cuesta menos de un dólar. La probóscide es biodegradable y puede seguir funcionando durante meses si se almacena correctamente, lo que la convierte en un consumible práctico para los laboratorios de investigación. Las boquillas de vidrio siguen alcanzando las resoluciones más altas, pero son frágiles, costosas y difíciles de fabricar de forma consistente. La boquilla inspirada en mosquitos ocupa un nicho diferente. Ofrece una resolución fina, un rendimiento predecible y una reducción significativa de los residuos.
La necroimpresión 3D es todavía nueva, pero amplía las posibilidades de integración de las estructuras biológicas en la fabricación aditiva. En lugar de imitar a la naturaleza, este enfoque la utiliza directamente. Y en este caso, los mosquitos finalmente resultan útiles.
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*Créditos de la foto de portada: Scientific Advances